Isolation of Penicillin resistant Staphylococcus aureus (PRSA) from sewage water and testing for Antibiotic susceptibility with protein synthesis inhibitor antimicrobials
यह अध्ययन सीवेज के पानी में पेनिसिलिन-प्रतिरोधी *स्टैफिलोकोकस ऑरियस* (PRSA) की पहचान करता है और यह प्रदर्शित करता है कि ये आइसोलेट्स प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स के प्रति संवेदनशील बने रहते हैं, जो प्रतिरोधी बैक्टीरिया के लिए सीवेज को एक महत्वपूर्ण भंडार के रूप में रेखांकित करता है और गैर-नैदानिक वातावरण में प्रतिरोध की निगरानी की आवश्यकता पर बल देता है।
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सूक्ष्मजीवी जीवन की छिपी हुई दुनिया में, बैक्टीरिया लगातार अनुकूलन कर रहे हैं, वे उन रसायनों से जीवित रहना सीख रहे हैं जिनका उपयोग मनुष्य उन्हें रोकने के लिए करते हैं। इन सूक्ष्मजीवों में सबसे निरंतर और अनुकूलन योग्य एक स्टैफिलोकोकस ऑरियस (Staphylococcus aureus) है, जो एक सामान्य बैक्टीरिया है जो मामूली त्वचा संक्रमण से लेकर जीवन के लिए खतरा पैदा करने वाली बीमारियों तक सब कुछ का कारण बन सकता है। दशकों से, डॉक्टर इन संक्रमणों से लड़ने के लिए पेनिसिलिन नामक दवाओं के एक वर्ग पर भरोसा करते आए हैं, लेकिन बैक्टीरिया ने एक ऐसे एंजाइम का उत्पादन करके पलटवार किया है जो इस दवा को नष्ट कर देता है, जिससे यह बेकार हो जाती है। इस प्रतिरोध ने वैज्ञानिकों को अस्पताल की दीवारों से परे देखने के लिए मजबूर किया है, यह खोजने के लिए कि ये कठिन बैक्टीरिया कहाँ रहते हैं और पर्यावरण और लोगों के बीच कैसे चलते-फिरते हैं। सीवरेज सिस्टम, जो घरों, अस्पतालों और उद्योगों से अपशिष्ट ले जाते हैं, एक विशाल मिश्रण पात्र (मिक्सिंग बाउल) के रूप में कार्य करते हैं जहाँ विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया मिलते हैं, जीवित रहने के तरीके साझा करते हैं और विकसित होते हैं। इस अपशिष्ट जल में क्या जीवित है इसे समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह प्रकट करता है कि प्रतिरोध कैसे फैलता है और यह पहचानने में मदद करता है कि जब पुराने उपचार विफल हो जाते हैं तो कौन सी दवाएं अभी भी काम कर सकती हैं।
मोहन बाबू यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने इस छिपे हुए भंडार की जांच करने का निर्णय लिया और इसके लिए उन्होंने सीवरेज के पानी का नमूना लिया और इन प्रतिरोधी बैक्टीरिया की तलाश की। वे सबसे प्रसिद्ध दवा-प्रतिरोधी स्ट्रेन, जिसे MRSA के रूप में जाना जाता है, की तलाश नहीं कर रहे थे, बल्कि एक थोड़े अलग संस्करण की तलाश में थे: स्टैफिलोकोकस ऑरियस जो पेनिसिलिन के प्रति प्रतिरोधी हो गया था लेकिन अभी तक अन्य दवाओं के एक विशिष्ट समूह के विरुद्ध परीक्षण नहीं किया गया था। टीम ने गंदे पानी से बैक्टीरिया को अलग किया और मानक प्रयोगशाला तकनीकों का उपयोग करके उनकी पहचान की, जिसमें एक परीक्षण शामिल है जो यह जाँचता है कि बैक्टीरिया हाइड्रोजन पेरोक्साइड के प्रति कैसी प्रतिक्रिया देते हैं और स्टेनिंग (रंजन) के बाद उनके आकार और रंग का सूक्ष्मदर्शी परीक्षण। उन्होंने बैक्टीरिया के गोल, अंगूर जैसे गुच्छों को पाया जो वास्तव में स्टैफिलोकोकस ऑरियस थे, और उन्होंने एक अलग, छड़ के आकार का बैक्टीरिया भी पाया जिसे बैसिलस सबटिलिस (Bacillus subtilis) कहा जाता है।
एक बार जब उनके पास उनके शुद्ध कल्चर आ गए, तो वैज्ञानिकों ने एक सरल लेकिन प्रकट करने वाला परीक्षण किया यह देखने के लिए कि कौन से एंटीबायोटिक्स बैक्टीरिया को बढ़ने से रोकने में सक्षम हैं। उन्होंने बैक्टीरिया से ढकी प्लेटों पर विभिन्न दवाओं में भीगे हुए छोटे कागज के डिस्क रखे और यह देखने के लिए इंतजार किया कि क्या डिस्क के चारों ओर एक स्पष्ट घेरा बनता है, जो यह दर्शाता है कि दवा ने आस-पास के बैक्टीरिया को मार दिया है। जैसा कि अपेक्षित था, पेनिसिलिन डिस्क ने बिल्कुल भी प्रभाव नहीं दिखाया; बैक्टीरिया डिस्क के किनारे तक बढ़ गए, जिससे पुष्टि हुई कि यह स्ट्रेन पेनिसिलिन के प्रति पूरी तरह से प्रतिरोधी है। शोधकर्ताओं ने फिर दवाओं के एक अलग परिवार के विरुद्ध परीक्षण किया जिसे प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक (protein synthesis inhibitors) कहा जाता है। ये वे दवाएं हैं जो बैक्टीरिया को जीवित रहने के लिए आवश्यक प्रोटीन बनाने से रोकती हैं, जो पेनिसिलिन की तुलना में कोशिका के एक अलग हिस्से पर कार्य करती हैं। परीक्षण की गई विशिष्ट दवाएं स्ट्रेप्टोमाइसिन (streptomycin), एमिकैसिन (amikacin), टेट्रासाइक्लिन (tetracycline) और क्लोरैम्फेनिकॉल (chloramphenicol) थीं।
परिणामों ने उत्तरजीविता और भेद्यता का एक स्पष्ट पैटर्न दिखाया। जबकि वे पेनिसिलिन के प्रति प्रतिरक्षित थे, वे प्रोटीन संश्लेषण अवरोधकों के प्रति संवेदनशील बने रहे, हालांकि उस संवेदनशीलता की शक्ति भिन्न थी। स्ट्रेप्टोमाइसिन के संपर्क में आने पर, बैक्टीरिया ने 1.2 सेंटीमीटर का निषेध क्षेत्र (zone of inhibition) दिखाया, जिससे पुष्टि हुई कि वे संवेदनशील हैं। क्लोरैम्फेनिकॉल ने 0.9 सेंटीमीटर का स्पष्ट क्षेत्र बनाया, और एमिकैसिन ने 0.7 सेंटीमीटर का क्षेत्र दिखाया। टेट्रासाइक्लिन ने 0.25 सेंटीमीटर का क्षेत्र बनाया; हालाँकि, अध्ययन स्पष्ट रूप से पुष्टि करता है कि ये PRSA आइसोलेट्स टेट्रासाइक्लिन सहित प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स के प्रति संवेदनशील बने हुए हैं, भले ही क्षेत्र का आकार छोटा हो। इसके विपरीत, उसी नमूने में पाए गए छड़ के आकार के बैसिलस सबटिलिस टेट्रासाइक्लिन के प्रति संवेदनशील थे। अध्ययन ने पुष्टि की कि PRSA आइसोलेट्स स्ट्रेप्टोमाइसिन, एमिकैसिन, क्लोरैम्फेनिकॉल और टेट्रासाइक्लिन सहित प्रोटीन संश्लेषण अवरोधक एंटीबायोटिक्स के प्रति संवेदनशील बने रहे।
यह कार्य इस बात पर प्रकाश डालता है कि सीवेज पेनिसिलिन-प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस के लिए एक शक्तिशाली भंडार है, एक ऐसा स्ट्रेन जो पर्यावरण में घूम रहा है और सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए जोखिम पैदा करता है। निष्कर्ष बताते हैं कि जबकि इन बैक्टीरिया ने पेनिसिलिन के खिलाफ बचाव में महारत हासिल कर ली है, उन्होंने अभी तक परीक्षण किए गए प्रोटीन संश्लेषण अवरोधकों के खिलाफ प्रतिरोध का समान स्तर विकसित नहीं किया है। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह उन संक्रमणों के लिए संभावित वैकल्पिक उपचारों की ओर संकेत करता है जो इन पर्यावरणीय स्ट्रेन के कारण होते हैं। शोधकर्ता जोर देते हैं कि हालांकि परिणाम आशाजनक हैं, लेकिन वे परीक्षण किए गए विशिष्ट एंटीबायोटिक्स और नमूनों की कम संख्या तक सीमित हैं। वे नोट करते हैं कि इन बैक्टीरिया के प्रतिरोधी होने की पूरी समझ के लिए अधिक अध्ययन की आवश्यकता है, जिसमें जेनेटिक विश्लेषण शामिल है ताकि यह देखा जा सके कि प्रतिरोध के लिए कौन से जीन जिम्मेदार हैं। फिलहाल, यह अध्ययन एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करता है कि पर्यावरण 'सुपरबग्स' के विकास में एक सक्रिय खिलाड़ी है, और सीवरेज की निगरानी करना एंटीबायोटिक प्रतिरोध के प्रसार के लिए एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक चेतावनी प्रणाली प्रदान करता है।
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